Modelo del Cinvestav mejora la comprensión de mecanismos de modulación serotonérgica

Carlos Miguel Villalón Herrera

Recientemente, un grupo científico de la Universidad de Salamanca y el Instituto de Investigación Biomédica de esa provincia española publicó en el British Journal of Pharmacology un estudio que evidencia cómo el sistema serotonérgico contribuye, de manera diferencial en ratas hembra y macho, a la modulación de la función vascular; el hallazgo abre la puerta al desarrollo de nuevas estrategias farmacológicas para tratar patologías cardiovasculares.

Los investigadores españoles destacaron la colaboración con el Departamento de Farmacobiología del Cinvestav, encabezada por Carlos Miguel Villalón Herrera, cuyo modelo experimental in vivo permitió un análisis integral del sistema serotonérgico y su influencia en el sistema cardiovascular.

El uso de modelos in vivo es crucial en este tipo de estudios, ya que permite analizar de manera integral los efectos que producen ciertos compuestos (agonistas) al activar receptores en el organismo. "Es difícil evaluar la estabilidad de un edificio de 50 pisos analizando solo un ladrillo; de igual manera, no se puede comprender la relevancia terapéutica de un fármaco que interactúa con una enzima o receptor aislado sin considerar el organismo completo", explicó Villalón Herrera.

En la investigación farmacológica, para el desarrollo de medicamentos, se deben analizar enzimas, canales iónicos, receptores, células y tejidos in vitro, pero tienen que complementarse con estudios in vivo para obtener pistas terapéuticas más realistas y aplicables.

“Existe la percepción errónea de que la investigación in vivo no es tan necesaria debido a su complejidad logística y ética; esto podría limitar los estudios de medicamentos potenciales al análisis de su interacción con enzimas, receptores y tejidos in vitro, suponiendo que estos resultados son predictivos de una acción terapéutica. Sin embargo, para desarrollar medicamentos efectivos, es necesario realizar de manera consecutiva estudios in vitro, in vivo con modelos animales y, finalmente, la investigación clínica” consideró Carlos Miguel Villalón Herrera.

La contribución del Cinvestav en esta línea de investigación consistió en realizar una estimulación eléctrica preganglionar más selectiva del tono simpático vasopresor y cardioacelerador en segmentos medulares específicos (T₇-T₉ y C₇-T₁, respectivamente) en el modelo de la rata descerebrada y desmedulada; también se trabajó simultáneamente con ratas hembra y macho para comprender la influencia de la serotonina en el sistema cardiovascular.

Carlos Miguel Villalón Herrera y Roberto Carlos Silva Velasco

Villalón Herrera y su estudiante de doctorado, Roberto Carlos Silva Velasco, están analizando cómo se modifica el perfil farmacológico de los receptores serotonérgicos y alfa₂-adrenérgicos que modulan la transmisión simpática a nivel cardíaco y vascular en ratas diabéticas (comparado con el de ratas normoglicémicas).

Puesto que las complicaciones cardiovasculares asociadas a la diabetes (incluida la hipertensión arterial y la neuropatía autonómica cardíaca) son una de las principales causas de morbilidad y mortalidad, es indispensable la elección del tratamiento adecuado para estas complicaciones (además del tratamiento efectivo de la diabetes); por ello, actualmente investigan el efecto de antagonistas de los receptores serotonérgicos 5‑HT₂ (sarpogrelato) y alfa₁-adrenérgicos (prazosina).

Con sus modelos experimentales, han logrado identificar que en la diabetes mellitus tipo 1 se modifica el perfil farmacológico de los receptores serotonérgicos que modulan la transmisión simpática vascular y cardíaca. Asimismo, el pretratamiento con sarpogrelato en ratas diabéticas, así como en humanos en esa condición, altera nuevamente este perfil farmacológico, lo que se traduce en la expresión de nuevos receptores.

Con estos resultados, el proyecto doctoral de Silva Velasco se basa en la hipótesis de que los pacientes diabéticos que padecen hipertensión arterial y toman prazosina como agente antihipertensivo podrían experimentar modificaciones similares en el perfil farmacológico de los receptores simpatoinhibidores. Más específicamente, se está investigando si el tratamiento subcrónico oral con prazosina o sarpogrelato es capaz de modificar el perfil farmacológico de estos receptores simpatoinhibidores a nivel vascular y cardíaco en ratas diabéticas (pretratadas con estreptozotocina), comparado con el de ratas normoglicémicas.

La colaboración de Carlos Miguel Villalón Herrera con sus colegas ibéricos comenzó en 1995 durante un congreso en Milán, al descubrir que utilizaban modelos animales similares. En 1997 se concretó la primera visita de un doctorante español al Departamento de Farmacobiología, lo que resultó en una publicación conjunta. Posteriormente, surgió el interés de otros estudiantes de doctorado europeos por venir a México y aprender dicho modelo experimental, lo que ha resultado en un número importante de publicaciones.